人工智能技術(shù)在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

魏邦霞

(貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 遵義 563000)

0 引言

從電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)來看，人工智能得到了普遍的運(yùn)用，具體表現(xiàn)為智能化特點(diǎn)。在人工智能被運(yùn)用前，電子產(chǎn)品往往只可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，大多數(shù)產(chǎn)品還維持在半自動(dòng)化形態(tài)。在這一過程中，相關(guān)電子產(chǎn)品都是根據(jù)預(yù)設(shè)邏輯進(jìn)行運(yùn)作的，而非結(jié)合實(shí)際狀況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。然而，在人工智能技術(shù)正式運(yùn)用之后，自動(dòng)化及半自動(dòng)化產(chǎn)品都可以變成智能化產(chǎn)品，都能結(jié)合實(shí)際狀況開展有效的調(diào)整，這在很大程度上提高了電子產(chǎn)品的價(jià)值。

1 人工智能的概念

目前，人工智能獲得了較快的發(fā)展，逐漸接近成熟，概念也越來越清晰，形成了一定的框架及邏輯。從總體上來看，這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)還是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其中包含大量的神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)，所有的節(jié)點(diǎn)都表示相應(yīng)的信息，各個(gè)信息之間還具有相應(yīng)的關(guān)聯(lián)，根據(jù)它們的關(guān)聯(lián)程度可以判斷每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的關(guān)系。因此，可在數(shù)據(jù)庫中建立龐大的知識(shí)庫，也就是在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建等量節(jié)點(diǎn)，即人工智能邏輯。

人工智能邏輯的產(chǎn)生促進(jìn)了人工智能的有效運(yùn)用，提升了信息識(shí)別能力，比如智能機(jī)器人，擁有非常強(qiáng)的信息識(shí)別能力，可以通過知識(shí)庫構(gòu)建陰影面積標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)實(shí)際狀況讓機(jī)器人找到范圍內(nèi)超過標(biāo)準(zhǔn)值的面積，這就表示機(jī)器人面前有一定的障礙。在這一過程中，機(jī)器人會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)路徑轉(zhuǎn)換的命令，會(huì)進(jìn)行左右擺動(dòng)，在沒有大面積陰影的區(qū)域繼續(xù)前行，待繞過去之后，還會(huì)返回原來的路徑，可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人的智能化相較于過去的自動(dòng)化機(jī)器人有著非常大的區(qū)別。自動(dòng)化機(jī)器人只能根據(jù)指定路徑進(jìn)行移動(dòng)，并不能結(jié)合環(huán)境的變化做出相應(yīng)的變化[1]。在這一過程中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到人工智能的邏輯屬于實(shí)際信息和知識(shí)庫預(yù)設(shè)之間的比較過程。由此可知，實(shí)際信息為人工智能邏輯的關(guān)鍵要素，怎樣借助人工智能獲取實(shí)際信息的能力，是現(xiàn)階段應(yīng)該研究的問題，可在載體上安裝傳感器等設(shè)備，以此完成信息采集，讓實(shí)際信息能夠?qū)胫悄芟到y(tǒng)，將其和知識(shí)庫中的預(yù)設(shè)信息進(jìn)行比較，圍繞預(yù)設(shè)信息，對實(shí)際狀況進(jìn)行科學(xué)判斷。在此過程中，根據(jù)神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)的關(guān)系，讓人工智能邏輯在進(jìn)行判斷過程中明確重點(diǎn)。一般情況下，關(guān)聯(lián)程度較高就代表該節(jié)點(diǎn)表示的內(nèi)容非常重要，應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行處理，顯而易見，現(xiàn)代人工智能逐漸擁有了人類思維特點(diǎn)。

人工智能的工作流程如圖1所示。

圖1 人工智能工作流程

2 基于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的人工智能總體表現(xiàn)以及具體運(yùn)用

2.1 總體表現(xiàn)

隨著近些年的發(fā)展，人工智能開始出現(xiàn)大量應(yīng)用技術(shù)形式，比如觸控技術(shù)。每一項(xiàng)技術(shù)都可以基于智能邏輯的支撐獲得普遍的運(yùn)用，如自動(dòng)控制技術(shù)被普遍運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，可以結(jié)合智能邏輯對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)控制，結(jié)合具體需求，讓生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效運(yùn)作。觸控技術(shù)在智能手機(jī)中有著普遍的運(yùn)用，代替了原有的按鍵式操作，使手機(jī)顯示屏越來越大，在很大程度上促進(jìn)了這類產(chǎn)品的研發(fā)。

2.2 具體運(yùn)用

2.2.1 運(yùn)用于智能家居產(chǎn)品

第一，在進(jìn)行家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，人工智能的運(yùn)用不僅可以對自動(dòng)化及半自動(dòng)化產(chǎn)品進(jìn)行升級，還能對非電子產(chǎn)品進(jìn)行升級，將它們都變成智能產(chǎn)品。以門窗為例，在人工智能的作用下，電子門窗可以結(jié)合室內(nèi)溫度等信息自動(dòng)調(diào)整，根據(jù)具體環(huán)境需要，保證家居環(huán)境的舒適性，進(jìn)一步提高生活質(zhì)量。

第二，在開展家居設(shè)計(jì)時(shí)，人工智能的運(yùn)用一般能夠劃分成兩個(gè)步驟。首先，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它和人工智能運(yùn)用的概念是類似的，智能家居產(chǎn)品中的人工智能運(yùn)用是利用傳感器和通信渠道等進(jìn)行電子控制，借助傳感器等采集設(shè)備，能夠?qū)κ覂?nèi)外溫度及光照等信息進(jìn)行采集，把知識(shí)庫安裝在控制終端，利用通信渠道接收有關(guān)數(shù)據(jù)信息，繼而進(jìn)行對比分析，再形成相應(yīng)的控制指令，以此實(shí)現(xiàn)門窗的開閉及調(diào)整。其次，就功能來看，它體現(xiàn)在電子產(chǎn)品在家居生活中的作用。在此過程中，產(chǎn)品功能要豐富，應(yīng)最大程度地滿足用戶的基本需要，對此，在開展智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，要求設(shè)計(jì)工作者結(jié)合用戶個(gè)性化需要進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，基于人工智能系統(tǒng)發(fā)揮各項(xiàng)功能的作用，其中的典型功能就是自定義功能。具體來說，若是相同的電子產(chǎn)品且其參數(shù)等也都一樣，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品無法滿足部分用戶的需要。人工智能設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)自定義功能，讓用戶按照實(shí)際需要，借助控制終端完成參數(shù)的設(shè)置，如此就能對產(chǎn)品的性能及參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整，讓其功能全面滿足用戶的需要。比如一些用戶喜歡強(qiáng)光、一些用戶不喜歡強(qiáng)光，此時(shí)就可以借助控制終端，對采光板相關(guān)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，并由人工智能系統(tǒng)記錄下來，在后續(xù)使用中結(jié)合這個(gè)自定義參數(shù)開展控制。

2.2.2 應(yīng)用于智能工業(yè)產(chǎn)品

從基本框架來看，智能工業(yè)產(chǎn)品和家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)相似，都是利用傳感器收集實(shí)際的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合預(yù)設(shè)邏輯信息進(jìn)行比較分析，繼而形成相應(yīng)的指令，然后再對其實(shí)施。這兩者最明顯的差異是，相較于家居環(huán)境，工業(yè)環(huán)境往往非常復(fù)雜，其中涉及的不同電子產(chǎn)品通常會(huì)面對不同的復(fù)雜條件，這對人工智能的要求就非常高[2]。第一，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)來看，由于工業(yè)環(huán)境相對復(fù)雜，同家居環(huán)境有著很大的不同，因此，對于傳感器等設(shè)備的選取，需對其類型、精度和耐用性進(jìn)行考量，如若不然，將提高智能工業(yè)產(chǎn)品的相關(guān)成本，還會(huì)出現(xiàn)不必要問題。第二，針對功能設(shè)計(jì)，在人工智能背景下，不同的智能工業(yè)產(chǎn)品的功能應(yīng)有效滿足工業(yè)活動(dòng)的需要，實(shí)際進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時(shí)具有系列的質(zhì)量要求，若是人工智能控制不能全面掌握相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將導(dǎo)致有些功能達(dá)不到用戶的標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)貫徹到智能控制邏輯，在此基礎(chǔ)上，全面確保智能工業(yè)產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域中的運(yùn)用，最大程度地發(fā)揮其作用。

2.2.3 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)改進(jìn)

過去的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)通常都是人工主導(dǎo)的，在人工不穩(wěn)定的情況下極易產(chǎn)生設(shè)計(jì)誤差問題，有關(guān)設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)極易產(chǎn)生瓶頸，不能找出目前設(shè)計(jì)中存在的問題，導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)停滯不前。人工智能就可以解決這些問題。第一，設(shè)計(jì)者可把設(shè)計(jì)成果貫徹到人工智能系統(tǒng)，利用其中的知識(shí)庫信息，對現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)成果和指標(biāo)進(jìn)行判斷，檢驗(yàn)是否具有誤差，哪項(xiàng)指標(biāo)存在誤差等，如此可有效防止設(shè)計(jì)誤差的出現(xiàn)，僅需對比較結(jié)果進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。第二，在人工智能中涉及的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有著很強(qiáng)的邏輯判斷力，只要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)框架中涉及的所有神經(jīng)元間的關(guān)系，便能掌握現(xiàn)階段電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不足，在此基礎(chǔ)上對該部位實(shí)施優(yōu)化即可，比如某電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者就是利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，了解沙發(fā)軟硬度和用戶需求間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)二者的距離較遠(yuǎn)，這表示軟硬度調(diào)節(jié)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不足之處，因?yàn)榧?xì)節(jié)設(shè)計(jì)不到位導(dǎo)致的，應(yīng)根據(jù)這一點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.2.4 醫(yī)療產(chǎn)品智能化

隨著近些年社會(huì)的深入發(fā)展，我國產(chǎn)生了大量的科技成果，促使國內(nèi)設(shè)計(jì)師開始關(guān)注自身水平的提升，逐漸朝著國際化發(fā)展。高科技的進(jìn)步在很大程度上促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，與國際發(fā)展進(jìn)行對比，我國智能化水平還有待提升。從醫(yī)療領(lǐng)域來看，有關(guān)體系和設(shè)施建設(shè)較少，醫(yī)療資源分配存在不合理現(xiàn)象，亟需開展相應(yīng)的變革。運(yùn)用智能化技術(shù)能夠推動(dòng)信息體系的全面建設(shè)，促進(jìn)醫(yī)療工作者、病人與醫(yī)院之間的互通，達(dá)到數(shù)據(jù)共享，有利于醫(yī)務(wù)工作者第一時(shí)間掌握病人的情況，對其進(jìn)行全面監(jiān)測。若是病人發(fā)生問題，也能第一時(shí)間和醫(yī)療工作者取得聯(lián)系，有助于醫(yī)護(hù)工作者及時(shí)展開治療。借助智能系統(tǒng)為病人構(gòu)建電子病歷，幫助醫(yī)生及時(shí)掌握患者的患病情況，從而對其進(jìn)行醫(yī)治，給病人提供更多的選擇，給予其優(yōu)質(zhì)的醫(yī)護(hù)服務(wù)。隨著智能化設(shè)備的運(yùn)用，智能化產(chǎn)品有效解決了原有體系的弊端，促進(jìn)了病人和醫(yī)護(hù)工作者的交流，對醫(yī)療資源進(jìn)行了全面的整合，還促進(jìn)了醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展，全面提高了醫(yī)院的醫(yī)療水平[3]?，F(xiàn)階段，智能化醫(yī)療設(shè)備水平越來越完善，實(shí)現(xiàn)了人性化發(fā)展。

2.2.5 在教育行業(yè)的運(yùn)用

隨著人工智能技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，產(chǎn)生了多元化的教學(xué)模式，如微課等，開始被普遍運(yùn)用于教育及社會(huì)生活中，能夠讓人們隨時(shí)利用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，這極大地打破了原有的課堂教學(xué)壁壘。智能教學(xué)可以幫助人們學(xué)習(xí)知識(shí)，為其提供較大的便利，與此同時(shí)，還能對原有的死記硬背方式進(jìn)行優(yōu)化。將智能多媒體設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，能夠極大地豐富教學(xué)內(nèi)容。

2.2.6 在制造行業(yè)的應(yīng)用

在國內(nèi)制造領(lǐng)域中運(yùn)用AI智能技術(shù)，還將其貫徹到了生產(chǎn)的相關(guān)環(huán)節(jié)中，以促進(jìn)現(xiàn)有機(jī)器的創(chuàng)新，推動(dòng)制造業(yè)的變革。通過智能技術(shù)的運(yùn)用顯著提高了智能化水平，這也引起了國家的高度重視，開始將其歸為重點(diǎn)發(fā)展內(nèi)容。智能機(jī)器人能夠取代原有的簡單性作業(yè)，讓機(jī)器執(zhí)行重復(fù)性的勞動(dòng)，這在很大程度上減少了企業(yè)運(yùn)營成本，進(jìn)一步增加了經(jīng)濟(jì)效益。以汽車制造為例，利用智能機(jī)器人，能夠提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，推動(dòng)汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

3 智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)滿足人性化特點(diǎn)

優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計(jì)并非拋棄原有的設(shè)計(jì)，高質(zhì)量的產(chǎn)品也并非借助外表來吸引人們的注意。優(yōu)秀的產(chǎn)品不但要有效符合人們的需要，有關(guān)設(shè)備的操作也要足夠簡單，運(yùn)用起來相對便捷，并對細(xì)節(jié)之處加以重視，這樣才能提升產(chǎn)品的內(nèi)涵，形成產(chǎn)品特色。對消費(fèi)者來說，產(chǎn)品美感往往是第一感覺，在進(jìn)行購買決策過程中，通常都比較重視產(chǎn)品的外形及色彩，這是現(xiàn)階段產(chǎn)品呈現(xiàn)出來的信息。結(jié)合社會(huì)公眾生活節(jié)奏以及人們對產(chǎn)品的需求，構(gòu)建智能化產(chǎn)品通常是利用簡單的造型及顏色來吸引人們的興趣，這會(huì)為人們帶來較好的視覺體驗(yàn)。以智能防丟器為例，其設(shè)計(jì)非常簡單，只采用了線條元素，很好地符合了簡約化的設(shè)計(jì)理念。人們主要是利用觸覺及聽覺，對產(chǎn)品信息進(jìn)行了解，智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)需對這些細(xì)節(jié)加以重視，在強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品觸覺感受的同時(shí)，應(yīng)在其中融入人文關(guān)懷，為用戶提供新的體驗(yàn)[4]。伴隨科技的進(jìn)步，人們的思想也出現(xiàn)了顯著的變化，在進(jìn)行產(chǎn)品選擇時(shí)，不但會(huì)強(qiáng)調(diào)使用功能，還會(huì)強(qiáng)調(diào)外觀和安全性。對于人性化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，主要是將人、機(jī)及環(huán)境3個(gè)要素當(dāng)成整體，以此構(gòu)建科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。

4 智能化電子產(chǎn)品發(fā)展前景

隨著社會(huì)的發(fā)展，產(chǎn)生了大量的電子化產(chǎn)品，這是社會(huì)進(jìn)步的體現(xiàn)?，F(xiàn)階段智能化電子產(chǎn)品的競爭是非常激烈的，社會(huì)大眾對產(chǎn)品性能的要求越來越高，加上智能化產(chǎn)品的不斷升級換代，在一定程度上也增加了生產(chǎn)企業(yè)的壓力，加大了社會(huì)上的競爭。智能化產(chǎn)品在為人們提供良好服務(wù)體驗(yàn)的過程中，還促進(jìn)了智能化產(chǎn)品的進(jìn)步，這也是一個(gè)新的突破點(diǎn)，能夠顯著增強(qiáng)企業(yè)的競爭力，讓其在市場中處于領(lǐng)先地位。智能化產(chǎn)品不但具備基本的功能，還能為消費(fèi)人員提供特殊的體驗(yàn)，推動(dòng)企業(yè)技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)社會(huì)持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)文章的分析可以看出，人工智能對于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)有著關(guān)鍵性的作用，有助于促進(jìn)傳統(tǒng)電子智能化，提升電子產(chǎn)品的性能以及運(yùn)用價(jià)值。因此，相關(guān)人員應(yīng)在該類產(chǎn)品設(shè)計(jì)中增加人工智能，結(jié)合人工智能邏輯，按照實(shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)及功能設(shè)計(jì)，還應(yīng)借助人工智能完成設(shè)計(jì)成果的檢驗(yàn)，以確保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。